1、课题一 金刚石、石墨、C60一、碳的几种单质1. 金刚石（C）是自然界中最硬的物质，可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。2. 石墨（C）是最软的矿物之一，有优良的导电性，润滑性。（1）可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的电刷等。注意：铅笔不含铅，是石墨和黏土混合而成的混合物。H代表Hard,坚硬的；B代表Black，黑的。6B最软，颜色最深；6H最硬，HB软硬适中。（2）无定形碳：焦炭、木炭、活性炭、炭黑等，由石墨的微小晶体和少量杂质构成。活性炭、木炭具有疏松多孔的结构，所以有强烈的吸附性，可用于：制糖工业、防毒面具里的滤毒罐。焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。3. C60
2、 是一种由60个碳原子构成的分子，形似足球，性质很稳定。金刚石、石墨的物理性质和用途的比较金刚石（由碳元素组成）石墨（由碳元素组成）硬度最硬软，在纸上可留下痕迹熔点很高高、耐高温导电性不导电导电（良好）导热性无良好用途钻探机钻头、刻刀铅笔芯、润滑剂、电极等结论碳单质的物理性质不同，是由于金刚石、石墨中碳原子的排列不同二、 单质碳的化学性质:单质碳的物理性质各异, 而各种单质碳的化学性质却完全相同 !1. 常温下，化学性质稳定【为何碳在常温下化学性质比较稳定？碳原子的最外层有4个电子，既不容易得电子，也不容易失去电子，因此常温下碳的化学性质比较稳定。】档案材料一般用碳素墨水书写； 古代书画历经百
3、年也安然无恙；木质电线杆埋入地下部分用火烧焦可防腐都是利用这个原理。2. 碳具有可燃性：C+O2CO2（充分燃烧）2C+O22CO（不充分燃烧）碳在氧气中燃烧现象：燃烧剧烈，发出白光；放热；生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。木炭+氧化铜澄清的石灰水3. 碳具有还原性： 可用于冶金工业。2Fe2O3+3C4Fe+3CO2 木炭还原氧化铜的实验（见右图）【实验现象】黑色固体逐渐变成红色；澄清的石灰水变浑浊。【化学方程式】C+2CuO2Cu+CO2n 反应开始的标志：澄清的石灰水变浑浊。n 在酒精灯上加网罩的目的：使火焰集中并提高温度。n 配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：防止已经还原的铜被氧气重新氧
4、化。n 实验完毕后先熄灭酒精灯的后果：石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。1纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料。纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米(1nm=10-9) 的空心管。下列说法错误的是( )A纳米碳管是一种新型的有机化合物 B纳米碳管材料如果完全燃烧，生成物是二氧化碳 C纳米碳管材料管道多，表面积大，吸附能力强 D纳米碳管在常温下化学性质稳定2活性炭可用来除去冰箱异味，净化饮用水，填充防毒面具的滤毒罐及蔗糖脱色等。这是利用活性炭的( ) A稳定性 B吸附性 C可燃性 D还原性3金刚石、石墨的物理性质有很大差异的原因是( ) A金刚石是单质，石墨是化合物 B金刚石和石墨碳原
5、子排列不同 C金刚石和石墨是由不同种元素组成的 D金刚石不含杂质，石墨含杂4石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撒下大量的石墨纤维，造成输电线路、电厂设备损坏。这是因为石墨( ) A有放射性 B能导电 C易燃、易爆 D有毒5将一种黑色粉末装入试管中加强热后，有红色物质生成，同时产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，则此黑色粉末是( ) A氧化铜 B木炭粉和二氧化碳 C木炭粉 D氧化铜和木炭粉6我国古代的珍贵字画，虽年深日久仍不变色，原因是常温下墨汁中的含碳单质( ) A化学性质稳定 B具有氧化性 C具有还原性 D具有可燃性720世纪30年代化学家按照石墨和金刚石是由碳元素组成的两种单质，应该可以相互转
6、化的假设，设计实验验证。经过反复实验，最终在高温、高压，催化剂的条件下，将石墨 金刚石，该变化是( ) A分解反应 B化合反应 C物理反应 D化学变化8下列物质中，有一种物质能与其他三种物质发生反应，它是（）。A二氧化碳气体 B焦炭 C氧气 D氧化铜粉9下列碳单质的用途中，利用了碳的化学性质的是（）。做电极，做滤毒剂，制作固体润滑剂，做燃料，制作装饰品，冶炼金属，制作染料。A B C D10下列物质中，既有可燃性又有还原性的气体是（）。A氧气B氢气 C木炭D高锰酸钾11下列物质中，碳元素的化合价最低的是（）。A金刚石B二氧化碳 C一氧化碳D甲烷（CH4）12将3g碳放在6g氧气中燃烧，可生成的
7、物质（）。A只有CO2 B只有CO C既有CO2又有CO D以上说法都不对13将少量的木炭烧红后，伸入到装有足量氧气的集气瓶中。下列叙述正确的是（）。A剧烈燃烧，发出蓝紫色火焰 B反应后生成了有毒的一氧化碳气体C燃烧中要吸收大量的热 D反应后生成了一种能使澄清石灰水变浑浊的气体14下列物质中，属于非金属单质的是（ ）。A石灰水 B木炭 C铁 D红磷15下列各组物质中，是由同一种元素组成的单质是（ ）。A氯酸钾、氯化钾 B白磷、红磷 C金刚石、活性炭 D水、冰第二节 二氧化碳制取的研究一、 实验室制取二氧化碳1.原料：大理石或石灰石、稀盐酸。u 不用稀硫酸代替稀盐酸的原因：稀硫酸与大理石反应生成
8、微溶于水的硫酸钙，阻碍反应的继续进行。u 不用浓盐酸代替稀盐酸的原因：浓盐酸易挥发，使生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。u 不用纯碳酸钙或碳酸钠等代替大理石、石灰石的原因：反应速率太快，不容易控制和收集，且成本较高。2.反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO23.发生装置：同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置（原因：固体和液体混合，在常温下反应生成气体）4.收集装置：向上排空气法收集气体的装置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空气密度大）5.检查装置的气密性：先用止水夹夹住导气管，再从长颈漏斗中加水，当水没过下端管口后，若水面不下降，则表明不漏气。6.验满：把燃着的木条放
9、在集气瓶口，如果木条熄灭，证明已经收集满了。7.检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，证明收集的气体是二氧化碳。一检、二装、三注入、四收集正确制取二氧化碳的装置图 错误制取二氧化碳的装置图8制取二氧化碳的注意事项（1）在实验前要检验装置的气密性（2）先放石灰石，后加稀盐酸（3）长颈漏斗应伸入液面以下（4）导气管不能伸入太长（5）应用向上排空气法收集 （6）在集气瓶口盖玻璃片（7）集气瓶中导管应伸到集气瓶底（8） 不能用稀硫酸代替稀盐二、二氧化碳和氧化钙的工业制法： CaCO3 CaO+CO21.实验室制二氧化碳常用的方法是( )A.煅烧石灰石 B.石灰石和稀盐酸反应C.燃烧木炭 D
10、.大理石和稀硫酸反应2.检验二氧化碳是否充满集气瓶的正确方法是A.将澄清石灰水倒入集气瓶内振荡 B.将点燃的木条伸入集气瓶内C.将点燃的木条放在集气瓶口 D.将带火星的木条接近集气瓶口3.实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳而不能用硫酸的原因是A.这两种物质间不能反应 B.反应太剧烈来不及收集C.因为硫酸易挥发，因而产生的气体中混有杂质D.生成了微溶性物质覆盖在石灰石表面，阻止了反应的进一步进行4.实验室制二氧化碳时无需用到的仪器是A.集气瓶 B.水槽 C.导气管D.长颈漏斗5.下列粒子中，能保持二氧化碳化学性质的是A.碳原子 B.二氧化碳分子 C.氧原子D.碳原子和氧原子6.两份质量相等的
11、碳酸钙，一份充分煅烧，另一份与足量稀盐酸充分反应，两种方法得到二氧化碳的质量A.一样多B.跟稀盐酸反应得到的多 C.煅烧后得到的多D.无法判断7右图是实验室制取二氧化碳的装置，其中的错误共有（ ）A1处 B2处 C3处 D4处8.如图所示，锥形瓶内有一支试管，试管内盛有足量的稀盐酸，锥形瓶底部盛有足量碳酸钙，气球紧紧绑在玻璃导管上（本装置气密性很好）。将此装置放在托盘天平左盘上，调节天平平衡后，取下此装置并将其倾斜，使试管内的稀盐酸流入锥形瓶底部。过一会儿，观察到的现象是_。再将此装置放回天平左盘上，天平指针_（填“偏左”或“偏右”或“不偏”），其原因是_。CO2（2）第三节 一氧化碳和二氧化
12、碳CO2（1）一、 二氧化碳的物理性质及对应的探究实验：n 无色无味，常温常压下为气体。n 一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。【实验操作】如右图（1），将CO2气体慢慢倒入杯中。【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下，先聚集在底部，然后逐渐上升，把杯内的空气自下而上排出。 【实验结论】 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧； 一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。n 二氧化碳能溶于水。【实验操作】如右上图（2）向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。【实验现象】瓶体变瘪。【实验分析】二氧化碳溶
13、于水时，使瓶内的气体体积减小，因而压强减小，外界大气压把瓶子压瘪了。【实验结论】二氧化碳能溶于水。二、 二氧化碳的化学性质1.一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。2.二氧化碳能与水反应生成碳酸。【实验操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸，第二朵纸花喷上水，第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵纸花喷上水之后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出，小心烘烤，观察现象。【实验现象】 第一朵小花变红； 第二朵小花不变色； 第三朵小花不变色； 第四朵小花变红； 第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。【实验分析】 醋酸能
14、使紫色小花变红，说明酸（溶液）可以使紫色石蕊变红； 水不能使紫色石蕊变红； 二氧化碳不能使紫色石蕊变红； 二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红； 说明碳酸被分解了。【化学方程式】CO2 + H2O=H2CO3 和 H2CO3 = H2O+CO23.二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O 该反应可鉴定二氧化碳气体。4.二氧化碳不能供给呼吸。（注意：二氧化碳没有毒性）5.二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳：CO2+C2CO 该反应是吸热反应（CO2氧化剂，C还原剂）；该反应也可将二氧化碳变为一氧化碳的。二、 二氧化碳的用途1. 灭火（既利用了二氧化碳
15、的物理性质，又利用了二氧化碳的化学性质）原因： 二氧化碳的密度比空气大； 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。 灭火器原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO22. 干 冰： 干冰升华吸收大量的热，因此干冰可用于人工降雨、制冷剂、舞台云雾。3. 光合作用：作气体肥料，可以提高农作物的产量。三、 二氧化碳对环境的影响：造成温室效应【能导致温室效应的气体】二氧化碳、臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯代烷等。、减少温室气体排放的措施：1、减少使用煤、石油、天然气等化石燃料2、开发新能源如、太阳能、风能、地热等清洁能源。3、大力植树造林、严禁乱砍滥伐森林1下列有关碳循环的说法
16、错误的是( )A绿色植物光合作用吸收CO2释放O2 B动、植物呼吸作用吸收O2释放CO2C用石灰水吸收空气中过量的CO2，以解决温室效应D提倡“低碳生活”，大力推广风能、太阳能等新能源2在使用燃气热水器时，若通风不畅易产生使人中毒的气体，该气体是 （ ） A、水蒸气 B、一氧化碳 C、二氧化碳 D、二氧化硫3C02的下列用途既跟它的物理性质有关，又跟化学性质有关的是( )A灭火 B做化工原料 C制干冰 D温室中用做肥料第二课时： 一氧化碳一、一氧化碳的物理性质：无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。一氧化碳只能用排水法收集，不能用向下排空气法收集。二、一氧化碳的化学性质：1. 一氧化碳具
17、有可燃性：2CO+O22CO2【燃烧的现象】 发出蓝色火焰； 放热； 生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。煤炉从上至下，常发生的三个反应：2CO+O22CO2、CO2+C2CO、C+O2CO22. 一氧化碳具有还原性 CO+CuOCu+CO 3CO+Fe2O32Fe+3CO23. 一氧化碳具有毒性。原因： 一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，造成生物体内缺氧。注意： 由于一氧化碳难溶于水，因此在室内摆放一盆水无法预防煤气中毒。三、一氧化碳的用途：高温= 1. 可燃性：作气体燃料2. 还原性：冶炼金属（3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2、CO+CuO Cu+CO2）。（1）一氧化碳还原氧化铜的实验
18、： 实验操作： 先通入一氧化碳，在加热前必须先检验一氧化碳的纯度； 点燃酒精灯； 熄灭酒精灯； 再通入一会儿一氧化碳直到试管冷却。实验现象： 黑色粉末变成红色，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。注意事项： 检验一氧化碳纯度的目的：防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。 实验开始时先通CO的目的：排净装置内的空气，防止CO与空气混合加热引起爆炸。= 实验完毕后继续通入CO的目的：防止灼热的铜重新被空气中的氧气氧化（2Cu+O2 2CuO）。 因为CO污染空气，所以尾气中的CO气体要经过处理。可将尾气点燃 澄清石灰水的作用： 证明反应生成二氧化碳； 除去装置内的二氧化碳。（2）一氧化碳还原氧化铁
19、的实验【实验装置和实验操作】与上面的实验类似（ 下的酒精灯要换成酒精喷灯）【实验现象】 红色粉末逐渐变黑，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。【工业铁的冶炼】 原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气 点燃高温=高温= 原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。C + O2 = CO2 C + CO2 2CO 3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO23. 有毒：吸进肺里与血液中的血红蛋白结合，使人体缺少氧气而中毒。除杂：COCO2 通入石灰水或氢氧化钠溶液 CO2CO 通过灼热的氧化铜 CaOCaCO3 煅烧 CuCuO 通入一氧化碳并加热 CuO Cu 在空气中加热 四
20、、三大还原剂：H2、C、CO 共同性质：可燃性、还原性。还原性： CO+CuO Cu+CO2 【非置换反应】 应用：冶金工业 现象：黑色的氧化铜逐渐变成光亮红色，石灰水变浑浊。记住要领：一氧化碳早出晚归，酒精灯迟到早退。尾部酒精灯的作用是处理尾气，防止一氧化碳污染空气。1有关一氧化碳和二氧化碳的比较，下列说法正确的是 （ ） A、常温下都是气体，都难溶于水 B、都能与氧化铜反应 C、都可由碳与氧气反应得到 D、都能与石灰水发生反应2对下列实验中出现的异常现象分析合理的是（ ）A制取CO2气体时，始终收集不到CO2收集CO2的集气瓶没盖严B点燃氢气时，发生爆炸点燃前可能没有检查氢气的纯度C细铁丝
21、在氧气中燃烧时，集气瓶底炸裂由于引燃的火柴过长D验证空气中氧气含量时，进入集气瓶中的水少于1/5红磷过量3欲鉴别氢气、氧气、二氧化碳、甲烷4种气体，现有一盒火柴，还要用到下列实验用品中的( )A装有蒸馏水的烧杯B装有无色酚酞的烧杯 C冷而干燥的烧杯D内壁蘸有澄清石灰水的烧杯4除去氧化铜中的碳粉的最好方法是（ ）A隔绝空气加热混合物 B在空气中加热混合物C在氧气流中加热混合物 D在二氧化碳流中加热混合物5煤气的主要成分是CO，对煤气的下列叙述中，与CO性质无关的是（ ） A. 煤气有毒 B. 煤气可燃 C. 煤气有刺激性气味 D. 煤气有还原性6如果要除去CO2气体中混有的少量CO，应该采用的方
22、法是 （ ） A、点燃 B、倾倒到另一个容器里 C、通过灼热的氧化铜 D、通过澄清的石灰水 7若完全除去N2中混有的少量H2，CO2，H2O(气)，可用以下操作：a通过浓H2SO4吸水 b通过灼热的CuO c通过澄清石灰水,最好的操作顺序为( )Aabc Bacb Cbac Dcba8H2、CO、C都可以用来在高温下冶炼金属，主要原因是( )A.它们在燃烧时都能放出大量的热 B它们都具有还原性C.它们都是非金属单质 D它们都具有可燃性9区别CO和H2最好的方法是( )A利用它们的溶解性 B利用它们的还原性C.据它们燃烧时的火焰不同 D根据它们燃烧后的产物不同10将N2、CO和CO2混合气体先通
23、过足量石灰水，接着再通过炽热的氧化铜后，剩余气体是（）ACO2 BCO和N2 CN2 DCO2和N211下列说法正确的是( )A用墨写的字不易褪色，这是因为常温下碳化学性质不活泼B碳和氧化铜中的氧结合成二氧化碳，而被氧化，碳是氧化剂C二氧化碳能使紫色石蕊溶液变为红色D金刚石和石墨是同种元素组成的同一种单质12在区别下列各物质的方法中，不可行的是( )A . CO和CO2分别通入Ca(OH)2溶液，观察现象BO2和CO2分别通入灼热的氧化铜，观察现象CH2和CO2 分别通人澄清石灰水，观察现象 DCO和O2分别通入灼热的铜网，观察现象13能把氧气与二氧化碳、一氧化碳与二氧化碳、氮气与一氧化碳、甲
24、烷和二氧化碳都区别出来的是( )A分别通入澄清的石灰水B分别通人紫色石蕊试液C用燃着的木条检验D以上几种方法都行14下列说法正确的是( )A某气体在空气中燃烧发出蓝色火焰，此气体是一氧化碳B向某固体中加入稀盐酸时，能产生气泡，此固体中一定含CaCO3C能使燃着的木条熄灭的气体不一定是二氧化碳D二氧化碳能使紫色石蕊试液变红，加热后红色加深15冬天在较密闭的房间用煤炉取暖，若烟囱排气不良，就会发生煤气中毒事件，危及人的生命安全。一但发现此类事故，下列措施可采取的是（ ） A. 首先用水泼灭炉火，然后迅速就地抢救伤员 B. 首先在室内撒下大量木炭，然后迅速就地抢救伤员 C. 首先在室内泼撒大量石灰水
25、，然后转移、救护伤员 D. 首先开窗通风，然后转移、救护伤员16把10 gCO和CO2混合气体通入过量的石灰水，反应后过滤，得干燥的固体10克，原混合气体中CO的质量是( )A5 g B4.4 g C5.6 g D10 g、_、_、_、_、_、_、_、_本单元相关的反应方程式 CO CaCO3 CO2 C H2CO3 碳与氧气充分燃烧 CO2 CO2碳与氧气不充分燃烧 2CO22CO碳还原二氧化碳 CO2C2CO碳还原氧化铜 2CuOC2CuCO2二氧化碳与水反应生成碳酸 CO2H2OH2CO3碳酸不稳定分解 H2CO3CO2H2O二氧化碳是澄清的石灰水变浑浊 CO2Ca（OH）2CaCO3H2O大理石（石灰石）与稀盐酸制二氧化碳 CaCO32HClCaCl2H2OCO2碳酸钠与稀盐酸制二氧化碳 Na2CO32HCl2NaClH2OCO2高温煅烧石灰石 CaCO3CaOCO2生石灰变成熟石灰 CaOH2OCa(OH)2一氧化碳还原氧化铜 COCuOCuCO2一氧化碳还原氧化铁 Fe2O33CO2Fe3CO2一氧化碳还原四氧化三铁 Fe3O44CO3Fe4CO2甲烷燃烧 CH42O22H2OCO2乙醇燃烧 C2H5OH3O23H2O2CO2
